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Fliesenherstellung: So entstehen Fliesen

Mosafil FliesenBei Fliesen handelt es sich um ein Baumaterial, dass bereits eine lange Geschichte hinter sich hat und sozusagen uralt ist. Wer hätte gedacht, dass bereits die alten Perser schon Fliesen verlegt haben? Diese wurden für das Belegen von Wänden verwendet. In den Grundzügen hat sich die Art und Weise der Herstellung für Wohnkeramik und Wandkeramik kaum verändert. Das Verfahren wurde allerdings in den letzten tausenden 1000 Jahren konsequent weiterentwickelt. Genau genommen sind die ersten Reste von Tonfliesen, die man gefunden hat, ca. 30 000 Jahre alt. Die ersten keramischen Gefäße entstanden vor ca. 11 000 Jahren am afrikanischen Nil.

Ton als Ausgangsmaterial für die Herstellung

Fliesenherstellung: So entstehen FliesenUm Fliesen herzustellen, wird klassischer Ton benötigt. Ton ist ein völlig natürliches Material. Im Grunde sind diese Fliesen also nichts anderes als gebrannte Erde.

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Damit die Fliesen allerdings die gewünschten Eigenschaften erhalten, gibt es unterschiedliche Tonarten, die aus den jeweiligen Gruppen abgebaut und gezielt gemischt werden. Weitere Zuschlagstoffe kommen dazu:

  • Feldspat
  • Kaolin
  • Quarz

Feldspat Minerale kommen auf der ganzen Welt am häufigsten vor. Deshalb sind sie ein sehr beliebter Hauptbestandteil, bzw. Nebensegmentteil im Aufbau von zahlreichen Gesteinen.

Die Gruppe Feldspat zählt zu der Mineralklasse für Silikate und kann wie folgt aussehen:

Farbenfroh Dezent
  • gelblich
  • braunrot
  • rot
  • grün
  • farblos
  • grau
  • weiß

Die Härte von Feldspat beträgt meistens einen Wert von sechs bis sechseinhalb. Auch bei diesem Stoff handelt es sich um reines Naturmaterial. Die Herausforderung ist nun, diese Materialien auf eine Art zusammenzustellen, auf die sie auch halten und beständig sind. Eine weitere Sache muss beim Herstellen von Fliesen genau bedacht werden, denn die Fliesen schrumpfen beim Brennen.

Dieser Vorgang muss ganz genau vorhergesehen und berechnet werden. Nur so entsteht das gewünschte Ausgangsmaterial. Der Vorgang ist heutzutage sehr gezielt, wenn es um die Fliesenherstellung geht. Im Vergleich zu den vergangenen Jahrtausenden hat sich viel geändert. Damals war es relativ einfach, die nächstgelegene Grube mit Ton zu nutzen und etwas Zuschlag zu verwenden. Heute sieht die Sache ganz anders aus.

Der Schlicker

Der erste Schritt ist die Herstellung des Schlickers. Dafür werden die Porzellanerde und die weichen Inhaltsstoffe des Tons unter Zugabe von Wasser verrührt. Zusätzlich kommen noch die harten Rohstoffe, wie etwa der Quarzsand dazu. Alles wird noch einmal vermischt und kommt mit der weichen Masse und mit dem Mahlpulver zusammen. So entsteht der Schlicker.

Diese noch feuchte Masse wird anschließend sehr stark getrocknet. Am Ende kommt ein Rohstoffgemisch heraus, das nur aus trockenem Pulver besteht. Diese Trocknung erfolgt normalerweise per Sprühtrocknung. Dafür ist eine Spezialmaschine notwendig. Die Rede ist vom so genannten Sprühturm, in dem sich ein Heißluftgebläse mit einer Temperatur von 220 °C befindet. So entsteht das feine Pulver und je nach Farbpigmenten und Fliesenmodell wird weiteres Material hinzugefügt.

Die trockene Pressung

Das oben erwähnte Pulver kommt dann in spezielle Pressmaschinen. Das Steingut, bzw. die Steinzeugrohlinge werden unter sehr hohem Druck geformt und erzeugt. Es gibt einen großen Unterschied zu grobkernmaschigen Platten, denn in diesem Fall erfolgt die Trocknung nur mit Druck. Nach dem Durchlaufen des Sprühturms ist immer noch eine Restfeuchte von ca. 6 % vorhanden. Diese Restfeuchte wird bei 150 °C im Trockenofen entzogen.

Die Formgebung der Fliesen

In der heutigen Zeit kommen die Trockenpressung sowie das Strangpressverfahren zum Einsatz. Es gibt nur sehr wenige Spezialfliesen, die man heute noch manuell mit Hand formt.

Das Strangpressverfahren

Die bereits plastische Keramikmasse wird beim Strangpressverfahren zu einem endlosen Strang zusammen gepresst. Erst zu dem Zeitpunkt, wenn die Fliesen kurz vor der Pressung sind, werden sie in die jeweiligen Größen aufgeteilt.

Trockenpressung

Etwas anders wird bei der Trockenpressung vorgegangen. Bei dieser Variante wird Keramikpulver mit sehr hohem Druck in die gewünschte Form gebracht. Dabei wird das Pulver gepresst. Das Brennen erfolgt direkt im Anschluss.

Die beliebten XXL Fliesen

Die üblichen überdimensional großen Fliesen, die zunehmend beliebter werden, stellt man in einer Rollenpresse her. Der Vorgang funktioniert ähnlich wie beim Wälzen von Stahl. Die endgültige Form der Keramikmasse entsteht zwischen den Rollen. Dadurch ist es möglich, Fliesen im XXL Format herzustellen. Mit diesem Verfahren erfolgt die Herstellung technisch und wirtschaftlich einwandfrei.

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Der Brennvorgang der Fliesen

Der Brennvorgang orientiert sich hauptsächlich an der Art der gewünschten Fliese sowie am Material selbst. Fliesen und Steingut dieser Art werden bei einer Temperatur zwischen 1000 und 1100 °C gebrannt.

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Die Bearbeitung und folgende Dekoration ist bei dieser Temperatur am besten möglich: Die Glasur wird erst beim zweiten Brandvorgang aufgebracht. Das Wasseraufnahmevermögen liegt hier bei rund 10 %. Deshalb sind solche Fliesen nicht frostsicher. Wenn Zusatzmittel oder Feldspat zugefügt werden, kann sich das Aufnahmevermögen für Wasser verändern. Durch diesen Zuschlag entsteht eine höhere Festigkeit und Dichte.

Feinsteinzeug brennen

Feinsteinzeug wird bei wesentlich höheren Temperaturen gebrannt. Die Temperatur für Feinsteinzeug liegt bei rund 1200 °C. Die Messung erfolgt bei Feinsteinzeug meistens trocken. Durch die hohe Brenntemperatur und den hohen Druck entsteht ein Gefüge, das überdurchschnittlich fest und sehr dicht ist. Dadurch verschließen sich auch die Poren der Oberflächen und werden dicht. Das ist auch der Grund, weshalb Feinsteinzeugfliesen eine sehr hohe Ritzhärte und Festigkeit aufweisen.

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Vor- und Nachteile von Feinsteinzeugfliesen

  • schmutzabweisend
  • strapazierfähig
  • beständig
  • geringe Wasseraufnahme
  • frostbeständig
  • kalt im Winter
  • bei Bruch muss die ganze Fliese gewechselt werden
  • hochpreisig

Die wesentlichen vier Schritte der Herstellung von keramischen Produkten:

  • Rohstoffaufbereitung
  • Formgebung
  • Trocknen
  • Brennen

Die die DIN 14411 gibt folgendes vor:

  • Klassifizierung
  • Kennzeichnung
  • Gütemerkmale
  • chemische Eigenschaften
  • technische Eigenschaften
  • physikalische Eigenschaften

Die Herstellung der Glasur

Meist besteht eine Glasur für Fliesen aus verschiedenen Metalloxiden oder Quarz. Die Farbgebung für die Keramik entsteht durch solche Verbindungen. Wenn es sich um Dekorfliesen handelt, können auch mehrere Glasuren nebeneinander oder aufeinander angebracht werden. Auch die Oberflächen können sich mit Profilen und Wellen unterscheiden.

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Optimale Reinigung: Fliesen sind oft mit Rückständen und Ablagerungen, wie zum Beispiel Kalk oder Seife behaftet. Um die Fliesen zu reinigen, reicht normalerweise herkömmlicher Allzweckreiniger.

Es gibt kaum etwas Besseres, als keramische Fliesen, wenn es um die Oberflächenbeschichtung und das geeignete Material dafür geht. Fliesen sind sehr pflegeleicht und langlebig. Damit diese Eigenschaften entstehen, müssen die Fliesen auch entsprechend korrekt hergestellt werden.

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